百菌清農(nóng)藥廢水的處理方法

王曉琴，龐寶琳

（1.藍(lán)星環(huán)境工程有限公司，北京 101318；2.中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司，北京 101300）

1 引言

農(nóng)藥廢水是工業(yè)上難處理的廢水，農(nóng)藥廢水的治理是目前環(huán)保工作的難點(diǎn)之一。在國內(nèi)，農(nóng)藥廠家大多建有生化處理裝置，但目前幾乎沒有一家能夠獲得理想的處理效果[1]。因此，對(duì)這類廢水的生化處理研究是十分必要的。

目前，在我國登記有效期內(nèi)的有機(jī)氯類農(nóng)藥原藥品種有：百菌清、三氯殺螨醇、硫丹、四螨嗪、四氯苯酞、林丹和三氯殺蟲酯。其中，百菌清、三氯殺螨醇產(chǎn)量較大，約占有機(jī)氯類農(nóng)藥原藥總產(chǎn)量的90%以上[2]。我國百菌清農(nóng)藥生產(chǎn)主要采用間二甲苯法[3]，主要工藝過程和廢水產(chǎn)生如圖1所示：在百菌清生產(chǎn)過程中，排出大量含有無機(jī)氰、間苯二氰、對(duì)苯二氰、鄰苯二氰和苯甲氰等十余種有毒物質(zhì)的廢水，根據(jù)對(duì)百菌清農(nóng)藥廢水的了解，廢水中COD、氨氮、CN－含量高、pH值為11左右，屬于高濃度難降解工業(yè)廢水。農(nóng)藥廢水對(duì)環(huán)境的污染非常嚴(yán)重，對(duì)農(nóng)藥廢水處理也成為當(dāng)今社會(huì)的焦點(diǎn)問題。除了提高回收利用率，從源頭上減少廢水的排放量外，農(nóng)藥廢水的處理以往常用的方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是，這些方法在工程的實(shí)際運(yùn)行過程中都不能達(dá)到令人滿意的效果，且運(yùn)行費(fèi)用高，投資大[4]，因此急需尋找一條農(nóng)藥廢水處理的新途徑。

圖1 百菌清農(nóng)藥生產(chǎn)工藝

針對(duì)百菌清農(nóng)藥廢水特性，通過水質(zhì)分析、調(diào)研和實(shí)驗(yàn)研究，筆者提出了一套適合該農(nóng)藥廢水處理工藝方法。

2 工藝流程

廢水首先要經(jīng)過預(yù)處理，然后再進(jìn)行生化處理。

2.1 均質(zhì)調(diào)節(jié)池

百菌清農(nóng)藥廢水首先進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量水質(zhì)，生產(chǎn)發(fā)生事故時(shí)通過閥門切換將廢水引入事故池停留儲(chǔ)存，根據(jù)水質(zhì)定量引入均質(zhì)調(diào)節(jié)池稀釋后并入處理系統(tǒng)。原水 COD＞2000mg／L，氨氮＞1800mg／L，CN－＞1000mg／L，pH值為11左右。

2.2 預(yù)處理單元

廢水中氨氮、CN－含量高，故先進(jìn)行預(yù)處理，采用蒸氨塔、吹脫塔、脫氰工藝，廢水中的各項(xiàng)指標(biāo)可降至如下指標(biāo)：COD＜1500mg／L，氨氮＜250mg／L，CN－＜150mg／L，此時(shí)廢水中的各項(xiàng)污染物指標(biāo)還是比較高，需要進(jìn)入后續(xù)單元進(jìn)一步處理。經(jīng)預(yù)處理工藝單元后廢水水質(zhì)如表1所示。

表1 經(jīng)預(yù)處理工藝單元后廢水水質(zhì)

2.3 中和調(diào)節(jié)池

由于廢水呈堿性，pH值在11左右，而且經(jīng)過前段處理后廢水的溫度較高，故在中和調(diào)節(jié)池進(jìn)行自然冷卻和中和處理，選擇硫酸作為中和藥劑，pH值控制在8.0～8.5之間。

2.4 高效A／O生化單元

中和池出水進(jìn)入生化處理單元，生化處理單元由缺氧池和好氧池構(gòu)成。缺氧池設(shè)置攪拌裝置，缺氧過程中溶解氧（DO）＜0.5mg／L。該單元的作用是通過水解酸化菌的作用，使廢水中某些環(huán)狀、聚合的物質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，降解為小分子、直鏈的易被微生物利用的物質(zhì)，廢水的可生化性得到提高；同時(shí)原廢水中的一部分小分子被微生物攝食利用[5]。

缺氧池出水溢流至好氧池，好氧池分兩級(jí)進(jìn)行，兩級(jí)好氧池的設(shè)計(jì)進(jìn)一步強(qiáng)化廢水的生化處理效果，保證出水水質(zhì)。在好氧池，通過大量需氧性微生物的攝食、分解作用，與廢水中的有機(jī)及無機(jī)懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)形成絮凝體，把缺氧池出水中含有的污染物進(jìn)一步進(jìn)行吸附、絮凝及分解[6]。好氧池混合液回流至缺氧池，回流比控制在1∶1。

廢水中氨氮的脫除是在硝化和反硝化菌參與的反應(yīng)過程中，將氨氮最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛鴮⑵鋸膹U水中去除的過程。硝化和反硝化反應(yīng)過程中所參與的微生物種類不同、轉(zhuǎn)化的基質(zhì)不同、所需的反應(yīng)條件也不相同[7]。

2.4.1 馴化期

為適應(yīng)馴化階段，用百菌清原廢水置換缺氧段上清液，向其中加入適量營養(yǎng)元素，每天置換1次，攪拌時(shí)間為24h；用缺氧段上清液置換好氧段上清液，向其中加入適量營養(yǎng)元素，每天置換1次，曝氣時(shí)間為24h。

2.4.2 調(diào)試期

按照流程的方向（缺氧段—好氧段），逐漸調(diào)高置換上清液水量，并停止投加營養(yǎng)物，使微生物依靠廢水中有機(jī)物進(jìn)行生長(zhǎng)。缺氧池?cái)嚢钑r(shí)間為24h，好氧池曝氣時(shí)間為12h，每日進(jìn)行1個(gè)序批次。

2.4.3 穩(wěn)定運(yùn)行期

由于廢水中氰類物質(zhì)對(duì)微生物的抑制，調(diào)整為將好氧段出水與農(nóng)藥原水以1∶1比例配比加入到缺氧段，模擬混合液回流。此操作的優(yōu)點(diǎn)有兩方面：一是對(duì)農(nóng)藥進(jìn)水起到稀釋作用，降低微生物處理負(fù)荷；二是通過回流將好氧段硝化產(chǎn)生的NOx－-N回流至缺氧段，從而使反硝化菌利用原廢水中的有機(jī)碳作為電子供體，將NOx－-N還原成氮?dú)?，以達(dá)到降低COD和脫氮的作用[8]。

缺氧池?cái)嚢钑r(shí)間為24h，好氧池曝氣時(shí)間為12h，每日進(jìn)行1個(gè)序批次。經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，出水COD 保持穩(wěn)定[9]。

經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)，各階段去除效果如表2所示。

表2 百菌清廢水A／O單元COD去除情況

2.5 沉淀池

經(jīng)過生化處理后的廢水在沉淀池進(jìn)行固液分離，二沉池的沉淀污泥通過污泥回流泵打回到缺氧池[10]。缺氧池和好氧池沒有采用傳統(tǒng)的活性污泥，而是添加高效微生物專用菌及活性炭作為固定化微生物載體，強(qiáng)化了生化處理效果[11]。而且采用的高效微生物能適應(yīng)廢水中一定含量的有毒物質(zhì)，適應(yīng)廢水水質(zhì)突變，抗沖擊性強(qiáng)，去除廢水中難分解的化學(xué)物質(zhì)能力強(qiáng)。系統(tǒng)中添加的微生物菌群，可以采用商品名為HSBEMBM的市售制劑，包含來自50個(gè)屬的105種微生物[12～15]。

整個(gè)百菌清農(nóng)藥廢水處理工藝流程如圖2所示。

圖2 百菌清農(nóng)藥廢水處理工藝流程

3 結(jié)語

本技術(shù)是提供一種百菌清農(nóng)藥廢水的處理工藝，廢水首先要經(jīng)過預(yù)處理，然后再進(jìn)行生化處理，最終達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，減輕水體污染，改善生態(tài)環(huán)境，同時(shí)降低了污水處理成本，帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和長(zhǎng)遠(yuǎn)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。

通過本技術(shù)，可解決百菌清農(nóng)藥廢水難處理的問題，同時(shí)采用生物處理技術(shù)，可降低處理成本，具有處理穩(wěn)定性和可操作性，緩解企業(yè)面臨的環(huán)保壓力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

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